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Auszeichnung: Deutscher Zukunftspreis für clevere Sensoren

Sie nennen es stolz die "Speerspitze der Technik": Der Sensor ist drei Tausendstel Millimeter groß und kostet weniger als einen Euro. Dafür soll der Winzling unseren Umgang mit Handy, Spielkonsole oder Navigationsgerät revolutionieren. Die Forscher aus Baden-Württemberg haben für ihre Entdeckung jetzt den Deutschen Zukunftspreis erhalten.

Für die Entwicklung mikromechanischer Sensoren hat eine Forschergruppe den mit 250.000 Euro dotierten Zukunftspreis des Bundespräsidenten erhalten. Staatsoberhaupt Horst Köhler verlieh die Auszeichnung am Mittwochabend in Berlin. Die von den drei Forschern entwickelten winzigen Messfühler ermöglichen es beispielsweise, Mobiltelefone allein durch Bewegen des Gerätes zu bedienen.

Das Forschungsprojekt erleichtere wie andere Innovationen das Leben der Menschen, sagte Köhler. "Und deshalb wird es dann auch Arbeitsplätze bei uns schaffen." Die ausgezeichneten Forscher Jiri Marek, Michael Offenberg und Frank Melzer verkleinerten Messfühler so stark, dass sie nun auch in Laptops, Navigationsgeräten oder Uhren eingesetzt werden können. Der Zukunftspreis wird seit 1997 jährlich vom amtierenden Bundespräsidenten verliehen für technische, ingenieur- oder naturwissenschaftliche Leistungen. Wichtig ist dabei, dass die Entwicklung angewendet werden kann und langfristig auch zur Schaffung von Arbeitsplätzen führt. Die Wahl trifft eine Jury unabhängiger Fachleute aus Wissenschaft und Praxis.

Der große Stolz des Reutlinger Bosch-Werks ist drei tausendstel Millimeter groß, kostet weniger als einen Euro und wackelt ständig hin und her. Die winzige Feder ist die "Speerspitze der Technik", sagen die Entwickler. Zu sehen sind die Federn nur unter einem Mikroskop. Aber die Forscher sind überzeugt, dass ihre Entwicklung in Zukunft zum Beispiel die Unterhaltungselektronik revolutionieren wird. Die Nachfrage ist da: In Reutlingen wird im Moment ein neues Halbleiterwerk gebaut, in dem in den nächsten Jahren 800 Arbeitsplätze entstehen sollen.

Die Sensoren funktionieren nach einem einfachen Prinzip: Eine Beschleunigung überträgt sich auf die winzige Feder, elektronische Elemente können diese Beschleunigung dadurch messen. Einige Anwendungen sind alt: Fährt ein Auto gegen einen Baum, registrieren Sensoren den Aufprall und lösen den Airbag aus. Aber die Reutlinger Forscher Jiri Marek, Frank Melzer und Michael Offenberg haben noch ganz andere Anwendungen im Blick.

Bewegungssensoren für Spielkonsolen

Als Beispiel holt Melzer sein Mobiltelefon aus der Tasche. "Wenn ich mein Handy mit dem Display nach unten auf den Tisch lege, ist es stumm geschaltet." So müsse man die Stumm-Funktion etwa bei Konferenzen nicht mehr aufwendig über die Tasten auswählen. Auch moderne Spielkonsolen nutzen die Technik bereits. Je nach Spiel wird die Fernbedienung etwa wie ein Tennisschläger benutzt. Winzige Sensoren übertragen die Schlag-Bewegung an die Konsole.

Damit das funktioniert, brauchen Geräte "elektronische Sinnesorgane", erklären die Entwickler. Im Auto sei das kein großes Problem. Größe und Stromverbrauch spielen dort keine allzu große Rolle. Allerdings sei kein Kunde bereit, für eine kleine Spielerei im Handy ähnlich viel Geld auszugeben wie für einen womöglich lebensrettenden Airbag. Und auch beim Stromverbrauch müssen die Sensoren im Handy genügsamer sein als in einem Auto.

Also entwickelten die Reutlinger eine Methode, mit der sie die empfindlichen Messfühler aus Silizium viel winziger, stromsparender und kostengünstiger produzieren können als bisher. Knapp einen Euro kostet der preisgünstigste Sensor.

Wachstum von 50 Prozent pro Jahr

Schon jetzt produziert Bosch in Reutlingen 200 Millionen Sensoren pro Jahr und verzeichnete im vergangenen Jahr eine Wachstumsrate von 50 Prozent. 2000 Menschen arbeiten im Bereich Sensoren-Technik. Und ein Ende des Wachstums ist nach Überzeugung der Entwickler nicht in Sicht. Noch gebe es viele ungenutzte Anwendungsmöglichkeiten: In der Altenpflege könnten die Sensoren sofort Alarm schlagen, wenn ein Mensch gefallen ist. Wenn ein Laptop vom Tisch fällt, könnten vor dem Aufprall noch schnell die Daten gesichert werden. Ein Navigationssystem wüsste, auf welcher Etage in einem Einkaufszentrum sich der Nutzer befindet, und kann dann den direkten Weg beispielsweise zur nächsten Pizzeria zeigen.

Außerdem sind den Reutlingern ihre winzigen Sensoren noch immer zu groß. "Das Ende der Fahnenstange ist längst noch nicht erreicht", sagt Melzer.

Die bisherigen Träger
1997: Der Ingenieur Christhard Deter von der Geraer Firma Laser- Display-Technologie KG für das "Laser-TV", eine Großbildprojektion mit Hilfe von Lasern.
1998: Der Physiker Peter Grünberg vom Forschungszentrum Jülich für einen hochsensiblen Festplatten-Sensor, der die Speicherkapazität drastisch erhöht hat und heute in praktisch allen modernen Festplatten zu finden ist.
1999: Die Direktoren Peter Gruss und Herbert Jäckle vom Max- Planck- Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen für ihre Arbeiten zu molekularbiologischen Verfahren für eine innovative medizinische Therapie, etwa bei Diabetes.
2000: Bernhard Grill und Harald Popp vom Fraunhofer-Institut für integrierte Schaltungen (IIS) in Erlangen sowie Professor Karlheinz Brandenburg vom IIS in Ilmenau für das Datenkompressionsverfahren MP3 ("Motion Picture Experts Group audio layer 3").
2001: Wolfgang Wahlster vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) für sprachverstehende Computer als Dialog- und Übersetzungsassistenten.
2002: Die Biochemikerinnen Maria-Regina Kula und Martina Pohl des Instituts für Enzymtechnologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf für "sanfte" Chemie mit biologischen Katalysatoren, mit denen etwa hochwertige Chemikalien für die Herstellung von Medikamenten oder Duftstoffen erzeugt werden können.
2003: Ein Team um Kazuaki Tarumi von der Firma Merck in Darmstadt für die Entwicklung von Flüssigkristallen für Fernseh- Flachbildschirme geehrt.
2004: Rainer Hintsche, Walter Gumbrecht und Roland Thewes vom Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie im schleswig- holsteinischen Itzehoe und von Siemens für ein Labor auf dem Chip, mit dem sich schnell etwa Krankheitserreger feststellen lassen.
2005: Drei Forscher von Robert Bosch in Stuttgart und Siemens VDO Automotive in Regensburg für die Entwicklung sparsamer Automotoren. Friedrich Boecking, Klaus Egger und Hans Meixner entwickelten gemeinsam die sogenannte Piezo-Einspritztechnik, die Kraftstoff sparen und Abgase verringern hilft.
2006: Der Göttinger Physiker Stefan Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie für ein verbessertes Lichtmikroskop, das winzige Details in einer Schärfe abbilden kann, die lange als physikalisch unerreichbar galt. So gewährt es zum Beispiel Einblicke in das Innere lebender Zellen.
DPA/AP / AP / DPA